學院首頁|學院概況|黨建思政|學科專業|本科教學|研究生教育|學生工作|科研實驗|校友之家|工大主頁
站內搜索:
當前位置: 學院首頁>>科研實驗>>科研平臺>>正文
內蒙古自治區先進制造重點實驗室
2017-10-31 16:28  

一、實驗室概況

先進制造實驗室成立于2003年,2012年認定為自治區重點實驗室。實驗室面向自治區裝備制造、航天工業、可再生能源等領域,主要開展機電系統現代設計方法、機電液裝備制造技術、生物機械設計、制造業信息化等方面研究及應用。在固體火箭發動機推力向量遠程插芯脫模控制、新型微創介入產品設計、綠色設計與智能制造等方面形成了自主知識產權,部分產品已取得了顯著經濟效益或已投入臨床使用,為地方經濟和重點行業提供了積極技術支撐。

二、實驗室主要究方向

內蒙古自治區先進制造重點實驗室面向自治區裝備制造、航天工業、可再生能源、重型車輛等領域,以實際問題為導向,堅持校企合作,積極組織申報各類各級科研課題,加強與航天六院、北重、鄂爾多斯裝備制造基地、金川開發區等單位和地區的聯系與合作,加強國內外學術交流與合作,重點在解決復雜機械系統多場耦合非線性動力學、固體火箭發動機制造裝備、關鍵部件設計、機電系統測試、生物機械關鍵技術等實際問題中進行了理論研究與工程應用研究,為企業產品上馬和技術更新改造,為自治區新型工業化發展培養高素質創新型人才提供了有利支撐。主要的研究方向有:

1)機電系統現代設計方法研究。融合多學科領域知識,采用多學科現代設計方法,對復雜機電裝備系統的非線性動態行為、時滯受控系統的動力學行為開展研究,為解決大型機電裝備功效和精度降低以及服役性能惡化提出解決辦法。如固體火箭發動機推力向量控制系統動態設計理論、固體火箭發動機噴管動力學仿真、固體火箭發動機全軸擺動TVC系統接觸性能等研究。

2)機電液裝備制造關鍵技術及其應用。近年來,實驗室根據用戶的需求,特別是航天六院、呼鐵局等大型企業,積極開展橫向科技服務,研發了固體火箭發動機遠程插芯脫模裝備、藥柱固定環預加壓設備研制、FG-12發動機翼槽整形機床研究、虛擬軸技術用于固體火箭發動機復雜型面的整形、微型便攜式高能發電系統、五軸聯動數控加工中心裝備后處理、新型鐵路除沙機械等二十多項(套)技術裝備,形成了自主知識產權,取得了顯著效益,為地方經濟和國家重點行業提供了有效技術支撐。

3)生物機械關鍵技術及其應用。針對新型微創介入產品研制,以椎動脈血管病變為適應癥,專門用于恢復椎動脈血流狀態和增加血流量,可預防和治療椎動脈血管內疾病。所研制的椎動脈血管支架系統的設計具有完全的自主知識產權,已取得實用新型技術專利證書,同時發明專利和國際發明PCT專利已公告,作為市面上第一款以椎動脈血管病變為適應癥而設計的支架系統,目前在物理實驗、化學實驗和動物試驗中效果顯著,已入選包括南京軍區總醫院、上海華山醫院、北京安貞醫院等八家醫院的臨床試驗。

4)制造業信息化研究。以企業需求為導向,信息技術、自動化技術、現代管理技術與制造技術相融合,應用虛擬現實、逆向工程、仿真數據管理、可靠性分析等新興技術,改善制造企業的管理、產品開發和生產等環節,提高生產效率、產品質量和企業的創新能力,降低消耗,帶動產品設計方法和制造技術的創新、企業管理模式的創新以及企業間協作關系的創新,從而實現產品設計制造和企業管理的信息化、生產過程控制的智能化、制造裝備的數控化以及咨詢服務的網絡化。主要開展中小制造企業信息化示范模式、綠色設計、面向裝備制造業的TRIZ推廣模式與應用,其中針對廢舊產品實施高技再制造術,提出了基于模糊粗糙集和基于遺傳算法的兩種復雜產品并行拆卸序列規劃方法,用于指導諸如報廢汽車等的大型復雜產品的拆卸規劃實踐,提高汽車關鍵零部件拆卸效率、自動化程度。以該項技術為支撐,開發的機電產品可拆卸設計輔助系統V1.0可以完成產品的可拆卸設計半自動化建模、序列規劃、可拆卸性評價等功能,促進了再制造基礎理論和關鍵技術的研究。

三、隊伍建設與人才培養

實驗室重視科研團隊建設,結合自身的科研開發工作需要,凝練研究方向,通過團隊建設起到青年人才的培養提高,旨在建立國內有一定知名度和影響力的科研學術高地,逐步形成有凝聚力、有合作精神的學術團隊,能夠承擔重大科研項目,培育重大科研成果,為地區經濟發展做重大貢獻,使相應學科在國內外取得較好的學術聲譽。2013年以來,申請獲批學??蒲袆撔聢F隊3個:固體火箭發動機裝備技術創新團隊、介入醫療器械研發創新團隊、農牧業裝備技術創新團隊。

1)實驗室隊伍基本情況

先進制造重點實驗室目前現有專兼職科技人員、實驗室管理人員31人,其中教授10人,高級工程師4人,副教授6人,具有副高以上職稱人數占64.5%;博士18人,碩士10人,其他3人,具有碩士學位以上學歷人員占90.3%;40周歲以下科技人員13人,占41.9%;企業高級工程師2人,占6.5%;實驗室管理人員4人,占12.9%。

2)積極引進國內知名專家和優秀中青年人才

實驗室圍繞自治區和學校人才政策,面向海內外公開招聘具有創新性構想和戰略性思維、能帶領本學科跟蹤國際科學前沿并趕超國際先進水平的學科帶頭人,開展原創性、重大理論與實踐問題研究和關鍵領域攻關,柔性引進國防科技大學黃洪鐘教授、浙江大學張樹有教授,開展可靠性技術研究和智能制造相關理論技術研究。2015年以來實驗室依托學院招聘博士畢業生6人,其中有國外留學經歷2人,公開招聘碩士畢業生10人。

3)優秀中青年人才培養措施

實驗室制定青年骨干教師專門培養計劃,鼓勵和支持青年骨干教師進入國內外高水平大學和重點科研基地研修學習、開展經常性的學術交流活動,在職攻讀碩士、博士學位,不斷進行知識更新,提高教師教育教學的基本素質和科研能力。同時,實驗室積極組織力量,積極支持青年教師申請承擔國家、自治區科研項目,開展校企合作,為其成為學科帶頭人或優秀學科帶頭人后備人選創造條件。2016年以來晉升教授4人,副教授4人,有2名青年教師被學校批準為青年學術骨干。
4)青年教師實踐能力鍛煉

實驗室重視青年教師的工程實踐能力鍛煉,邀請專業水平高、實踐經驗豐富的退休和在職教師講授,利用周六時間進行了8個專題20學時的教師專業知識培訓。培訓培訓質量和效果顯著,鞏固、提高了教師的專業知識和專業水平,掌握最新的國家標準和先進的加工設備、部件、元器件、工藝和材料知識,對進一步提高教學質量和畢業設計水平大有益處。

在實踐能力提升培訓方面,組織青年教師赴洛陽、包頭等地進行傳統加工技術及現代設備實踐操作培訓。安排教師分別赴陜西西安黃河機器制造廠工模具分公司、西安深博數控機械設備有限公司、昆山凱捷源精密工業有限公司等進行了企業實踐和項目聯系。

四、主要研究成果

1)圍繞特殊行業生產中的關鍵設計問題,開展多物理場機械系統動態特性應用基礎研究。對固體火箭發動機推力向量控制系統接頭部件進行了多體動力學計算和研究,通過了發動機冷態擺動和地面熱試車全程試驗,其成果為新一代某型固體火箭發動機推力向量控制系統研制提供了有益的理論和技術依據,研究工作發展了復雜工況條件下等效柔體動力學的理論和方法,多篇論文發表在中國機械工程領域的權威性學術期刊《機械工程學報》。

2)開展復雜機電裝備制造與控制關鍵技術開展研究,重點包括固體火箭發動機插芯脫模遠程控制裝備、固體火箭發動機藥柱整形裝備、小型無人飛行器控制系統等,2013年以來承擔科工集團航天六院等國家大型企業合作項目20多項,取得了多項工程應用成果,并在生產中發揮了重要作用。

3)圍繞復雜機電系統振動與噪聲分析、車輛故障診斷等,開展先進信號分析理論和應用研究。針對自參考干涉波前傳感器的探測原理、探測精度、所涉及的關鍵器件的結構尺寸以及該波前傳感器在自適應光學系統中的應用以及一系列關鍵技術問題開展研究,提出了基于非相干成分信息的盲信號解析分離方法,有效解決了信號處理中頻譜混疊信號不可分離問題。發表高水平研究論文10余篇,其中SCI收錄6篇。

4)開展人體管腔內支架及其裝備的研究與開發,尤以超精密加工制造技術、高分子材料應用研究、金屬表面功能化處理、心腦血管支架及外周支架設計理論研究等方面成績突出,居于學術領先地位。目前深入系統地掌握了心血管支架、腦動脈瘤血管支架、頸動脈支架的設計方法,開發了結構優化設計軟件,提出的評價測試技術等方面的研究成果已引起國內外學術界的廣泛關注,先后主持或參與10多項科研工作,申請了國內外發明專利6項,并研制成功了具有國內外先進水平的CoCr合金類金剛石碳膜DLC(Diamond-Like-Carbon Coating)心血管支架,目前該發明已經產品化,取得CE認證,在歐洲上市。

五、實驗室條件建設情況

為保障重點實驗室各項工作順利開展和提高,學校和學院對實驗的平臺建設工作非常重視,在實驗室用房和儀器設備等方面給予積極考慮。目前先進制造重點實驗室下設機電控制實驗室、機器人實驗室、數控實驗室、3D打印與三坐標測量實驗室、液壓與氣壓傳動實驗室、液壓生產試驗車間等,總使用面積1326平米。

學校結合學科平臺建設、專業建設、學科建設、“質量工程”建設等多種渠道,通過購置、自主研制等多種形式對實驗的儀器設備進行了更新和補充,目前實驗擁有主要儀器設備153臺件,大型設備(10萬元以上)共33臺件,設備總值1485余萬。實驗設備達到了設備先進、配置合理,為實驗項目及內容的高質量實施提供了保障。主要包括:五軸五聯動數控加工中心DMU100、三坐標測量儀HEXAGON-ROMER、旋轉機械信號測試01KAM、二維粒子圖象測速儀Power View-120型氣動元件及系統參數測控裝置、高速高精度運動控制實驗臺、6噸電振動試驗臺、車銑削加工中心、動態順應性測試儀、大流量電液比例/伺服閥試驗系統、高速液壓動力卡盤綜合性能試驗平臺、工程機械負載敏感多路閥節能系統;液壓油彈性模量綜合實驗臺、PULSE聲學/振動測試分析系統;液壓泵馬達關鍵特性參數測試平臺。

實驗設備實行集中管理,統籌調配和資源共享,所有儀器設備不僅向本實驗室師生開放,而且還向全校師生以及其他院校、企業和研究單位實行預約式開放,保證了設備利用率達到 95%以上,提高了設備的使用效率,充分發揮了實驗設備的開放與共享。

實驗室依托單位內蒙古工業大學組織編制了信息化建設與發展總體規劃,加強網絡建設力度。網絡建設將網絡資源共享平臺規劃為網絡基礎服務之一,購買了大量的科研信息資源,包括Elsevier-SD、EBSCOhostSpringerLink、Wiley、Emerald回溯、劍橋期刊回溯等大型外文數據庫,SCI、EI、CPCI、SciFinder、CSCD、CSSCI等著名檢索工具,萬方、讀秀、百鏈云和中國知網等大型中文數據庫以及其它電子圖書和期刊等中外文數據庫50多個,以及大量的電子教學課件、視頻等資源,擁有200T存儲空間、27臺高端服務器,為實驗室教學、科研的信息化支撐發揮了巨大積極的信息數據服務。

六、開放交流與運行管理

1)國內外學術交流與合作情況

實驗室積極開展學術交流,開展國內、國際間學術交流與合作,與聘請專家、學者講學及開展合作研究,拓寬實驗室的學術視野,密切與國內外高水平院校、研究機構的聯系,2013年以來,學院通過合作交流、訪問等形式,邀請工程院院士、高校知名教授、國外教授、企業專家等舉辦學術報告18次(工程院院士報告1次,國外院士報告1,國外教授2次,區外教授5次,企業專家5次,校內教授4次)。其中譚建榮院士針對工業4.0所作的“創新設計與智能制造─關鍵技術與典型應用”學術報告從制造業發展與社會變遷的時間脈絡,闡述了工業1.0到工業4.0的特征,總結歸納了全球制造業的發展歷程,并從國家戰略需求層面,精確分析我國機械工業現狀及國際前沿核心技術發展動態。他結合數字化設計、智能設計的國內外研究熱點與發展趨勢,綜述了智能制造的三大內涵,并提出機械化→自動化→智慧化→腦控化的制造科學發展必由之路。譚建榮院士深入淺出、生動精彩的報告深深吸引了廣大師生,受到與會者熱烈歡迎。承辦國內機械工程領域學術會議2次。組織成員赴浙江大學、北京理工大學、北方交通大學等國內院校7次。學院積極開展中外合作辦學模式的嘗試,先后與英國斯旺西城市大學、英國斯特拉斯克萊德大學等國外大學建立了合作培養協議,有4人次赴國外進行考察學習。合作辦學對培養能熟練運用英語、知曉國外專業知識、具有國際化服務意識和創新意識的專門人才,對引進國外優秀教學資源,拓寬教師的國際視野等均具有積極意義。

2)管理體制與內部運行

實驗室實行相對獨立的校院兩級管理機制。學校對實驗進行宏觀指導和管理,機械學院具體落實實驗中心各項建設與管理工作。實驗采取主任負責制,全面負責實驗的總體建設規劃、設備條件建設、教學運行管理和教學資源的統籌調配等工作。學校及實驗室建立完善的管理制度,對實驗室進行規范化管理。建立的規章制度有:內蒙古工業大學實驗室建設評估標準(試行)、內蒙古工業大學教學儀器設備購置工作流程、內蒙古工業大學自制實驗儀器設備的管理規定、內蒙古工業大學實驗室開放管理辦法、內蒙古工業大學實驗室(中心)安全制度、內蒙古工業大學實驗材料、低值品、易耗品管理辦法等。

實驗室建立了學術委員會制度,聘任學術水平高、公正嚴謹的本學科教授擔任學術委員會主任。定期組織實驗室舉辦科技學術交流,定期安排邀請有關專家作學術報告,評選教學、科研項目的評審推薦,職稱申報人員學術評價,研討實驗室工作進展等工作。已完成了兩次共18項學生科技創新項目的申報。

實驗室重視文化氛圍建設,圍繞先進制造理念與特色,運用藝術表達形式,營造學與教、工程與藝術、人與環境的和諧氛圍。通過 Logo 墻的設計,機械設計文化墻的設計, 通過古代機械到現代高速動車組的演變歷程,將歷史與現代發展并存呈現,營造了機械基礎實驗在機械特色人才培養方面的文化氛圍,展示了實驗先進的工程教育理念。

3)開放共享與合作交流

實驗室“面向全、形式多樣、講究實效原則,做好實驗室開放工作。加強實驗室管理與服務工作,以優質高效服務吸引校內外科研人員進入實驗室從事科研與教學工作。提供籌措資金,在學生中設立了“學生科技創新實驗”開放項目和基金;加強與國外同行合作與交流,邀請國外專家來我室進行學術交流;實行“聯合、開放、流動、競爭”原則,聘請區內外有關專業的知名專家來室工作,或聘為兼職研究生導師、合作攻關;實驗室重大設備對全區開放,實現共享。

實驗通過基于網絡的信息化和智能化建設管理,制定和完善各種流程和各項規章制度,轉變單一實驗室專為某一門課程或專業服務的傳統做法,實現在人員、儀器設備、教學安排等方面的集中管理、統一調配和資源共享,充分利用已有的實驗教學資源和實驗場地,通過集體預約和個體預約相結合的方式,在實驗時間、實驗內容、實驗資源使用和實驗主體等方面形成了開放式運行管理模式,有力保證了實踐教學的有序開展和教學質量的穩步提高,為學生自主實驗、科學研究等個性化學習創造了的良好實驗環境和條件。

七、實驗室近期工作方向

立足自治區裝備制造、航天工業、能源產業等工業領域,開展先進制造、設計技術的探索與工程應用,發展機械工程學科的設計理論與方法,為自治區新型工業發展提供技術支持。培養和建設一支能夠開展復雜機電系統設計制造的高素質科研隊伍,逐步將實驗室建成具有自身特色、代表地區科學水平的裝備制造技術創新研究基地,為自治區經濟建設服務。

1、進一步加強人才引進力度。充分發揮自治區“草原英才”等政策的作用,引進培養國內外裝備制造高級人才擔任學科帶頭人2-3人;同時要著眼于培養具有發展潛力的青年骨干教師,制定專門培養計劃,促進人才可持續發展。鼓勵和支持青年教師進入國內外高水平大學和重點科研基地研修學習、開展學術交流活動,提升實驗室人員的整體素質,使重點實驗室主要科技骨干層次結構、知識結構、年齡結構進一步優化。

2、進一步加強實驗室學科建設。凝練學科方向,集中力量,重點在一下幾個方向形成有影響的研究成果。

機電液復雜機電裝備研制。

在前期研究的基礎上,針對不同型號固體火箭發動機裝藥過程中的各個工序,開發提高生產效率的多發澆注、多發插芯、多發硫化系統;研究開發固液混合新型先進發動機試驗控制系統;開發提高裝配效率的單發固體火箭發動機澆注的自動對中裝備等,改造現有自動化控制程度低以及手動操作的系統,盡量減少現場工作或實現現場無人操作。

智能機器人技術研究。

開展基于機器視覺伺服的在線檢測系統研發,圖像特征提取、圖像處理、機器視覺算法研究以及基于DSP的機器人視覺信息處理系統的應用研究。該研究方向與內蒙古電力科學院合作,圍繞變電纜隧道巡檢機器人、高壓帶電作業機器人、硅橡膠絕緣子清掃機器人,電力輸電線路除冰檢測機器人等電力特種機器人所涵蓋的機電一體化技術、計算機控制技術、人工智能技術、多傳感器融合技術等學科在電力生產中的應用開展研究和推廣應用,以滿足電力行業對智能機電技術的現實和潛在需求。針對四旋翼小型無人機開展開放式機器人控制器、嵌入式控制器以、基于Agent的遙操作機器人控制器以及導航系統開展研究,力爭在神經網絡控制、模糊控制等智能控制算法有所突破。

農牧業裝備技術研究。

研究推廣農牧業裝備整機數字化建模、發展技術,為農牧業裝備整機動力學分析及優化創造條件,縮短產品開發周期,降低開發成本。以收獲機械為重點,研究基于物聯網的農牧業裝備使用過程監控通用方法。研究建立農牧業產品配置模型,及對該模型的求解算法;采用符號規則和事例推理相結合的復合知識規則,保證問題求解方法的獨立性和通用性,有利于復雜機械產品的配置設計知識和規則的表達和實現。在收獲機械使用過程中,使用 RFID 標簽、傳感器等物聯網設備,對工作過程中的裝備信息進行精確采集、整合、集成、分析和共享,使得農牧業裝備狀態得到實時監控,有利于提高農牧業裝備使用的可靠性和經濟性。

設計和制造極端尺度化的機械裝置。

如可降解的新型心血支架關鍵裝置、MEMS化的高能發電系統。重點研究介入醫療器械設計理論、醫療器械制備技術與評價方法、高值耗材科研成果轉化應用等三個新的研究方向。在心腦血管支架開發、介入醫療器械的研制、先進加工制造技術等方面形成特色和優勢,以示范方式促進自治區在介入醫療器械研究領域的起步和發展。

針對廢舊產品實施高技再制造術。

在前期研究成果基于模糊粗糙集和基于遺傳算法的兩種復雜產品并行拆卸序列規劃方法的基礎上,實現指導諸如報廢汽車等的大型復雜產品的拆卸規劃實踐,為企業提高汽車關鍵零部件拆卸效率、自動化程度提供技術支持,完善機電產品可拆卸設計輔助系統,完成產品的可拆卸設計半自動化建模、序列規劃、可拆卸性評價等功能,促進了再制造基礎理論和關鍵技術的研究。

3、進一步實驗室內部管理。創新實驗室管理機制,制定合理的人才遴選、績效評價體系,建立利于實驗室可持續發展的導向機制,努力營造一個人才輩出、人盡其才的良好成長環境。不斷實驗信息化和智能化建設,豐富實驗室數字化教學資源,實現實驗高效運行、資源共享、全面開放,是實驗展功能、促進交流、擴大師生受益面的重要手段,是下一步實驗室建設工作的重要內容。

4、積極開展學術交流。進一步密切與國內外高水平院校、研究機構的聯系,開展國內、國際間學術交流與合作,聘請更多專家、學者講學及開展合作研究,不斷拓寬實驗室的學術視野。

附件【內蒙古自治區先進制造重點實驗室.doc已下載
關閉窗口

機械工程學院網站  版權所有

正规买球app